固体火箭超燃冲压发动机喷注器与燃烧室中的气固两相流动是较为复杂的超声速两相流动过程,涉及到颗粒与气体之间的相互作用与对流换热以及颗粒相与壁面的碰撞过程等。本课题拟通过合适的数值模型,分别对发动机喷注器与燃烧室内的超声速气固两相流动进行三维数值计算分析,总结基本流动规律,并在此基础上,进行结构优化,并初步探索燃烧室内的气固两相流动燃烧过程。首先基于试验,根据SST k-ω湍流模型与DPM离散相随机游走模型建立气固两相超声速流动与喷射基本模型。采用涡耗散/有限速率模型以及颗粒相多表面反应模型来分别描述气相与颗粒的燃烧过程。接着对喷注器内气固两相流动进行了分析,并探求了颗粒相质量分数、颗粒粒径以及出口背压对气固两相流动掺混的影响。研究表明,采用喷管构型的喷注器内,气固两相流动与纯气相流动有较大差别。颗粒相的作用,包括直径,质量分数的变化等会对喷注器出口气固两相燃气的质量流量分布产生较大影响。这对后续燃气分流会产生较大的影响,如果设计不合理很容易出现燃料流量分配不均匀的情况,从而影响喷注掺混的效率。此外,喷注器内气固两相流动对出口背压较敏感,在工作状况下,背压很容易过大,使得喷注器出现不能正常工作的情况。这在后续的喷注器设计中也需要认真进行考虑。本章主要对气固两相在超声速来流条件下的声速喷射掺混过程进行了深入的研究。探究了在喷注过程中颗粒相与气相燃气和空气的相互作用。研究结果表明,颗粒相的添加对气相整体流场结构不会产生明显的改变,但是对于局部流动有一定的影响。颗粒相与气相之间的相互作用性质在整个喷射掺混的过程中并没有发生变化。颗粒相的运动过程是曳力与自身惯性共同作用的结果。气相湍流结构对其影响较小。此外,分析并总结了气固两相基本掺混规律。最后,对固体火箭超燃冲压发动机中的气固两相燃烧过程进行了一定的研究。目前数值模拟的计算结果与试验结果相比有较大的误差。原因主要集中在对于颗粒相的运动和燃烧描述不够准确。在后续的研究过程中,需要考虑颗粒粒径以及颗粒相在高温高速条件下的复杂化学反应动力学机理等影响因素。